نمود واقعی افکار و سیگنال های مغزی به کلمات با قابلیت خوانش

به گزارش بازار به نقل از «New Atlas »، محققین دانشگاه سانفرانسیسکو  با همراهی فیسبوک موفق به طراحی و توسعه یک فناوری منحصر به فرد شده اند که قادر است افکار را به کلمات تبدیل کند؛ این فناوری ایمپلنت مغزی نام دارد و نوید بخش آینده ای بهتر برای معلولین حرکتی خواهد بود.

این فناوری که پرچمدار اولین نسل speech neuroprosthesis می باشد تمامی سیگنال های مغزی اعم از افکار معنادار افراد ناتوان را به کلمات  قابل خواندن بر روی صفحه یک مانیتور تبدیل می کند؛ در واقع، speech neuroprosthesis به نوعی از اندام مصنوعی  عصبی  گفتاری تلقی می شود که جایگزین اندام های حیاتی شخص از جمله سیستم های حرکتی و کلامی شده است.

گفتنی است، این فناوری برای اولین بار بر روی یک مرد تقریبا ۳۰ ساله اجرا شده است از ناتوانی ناشی از سکته مغزی رنج می برد؛ این فرد برای بیش از ۱۵ سال ۱۰۰ درصد توانایی کلامی خود را از دست داده بود و برای اولین بار با استفاده از فناوری ایمپلنت مغزی با اطرافیان خود ارتباط دوباره ایجاد کرد. این محققین با قرار دادن الکترودهای عصبی در ناحیه‌ای از مغز که مسئول کنترل دستگاه صوتی است توانستند امکان صحبت مجدد را به بیمار بازگردانند، تمامی  فرایند گفته شده با صورت گرفتن پرسش‌هایی از بیمار و ثبت فعالیت‌های مغزی در حین جواب دادن به آن‌ها صورت گرفته است.

لازم به ذکر است، شخص شرکت کننده از زمان جراحت، حرکات سر، گردن و اندامی بسیار محدودی را تجربه کرده است و با استفاده از اشاره‌گر متصل به کلاه بیس‌بال برای نشان دادن حروف روی صفحه ارتباط برقرار  می کند، طی این آزمایش این مرد موافقت کرد که محققان یک آرایه مستطیل شکل کوچک از الکترودها را با جراحی به سطح خارجی مغز او متصل کنند؛ فرایند با تکرار ۵۰ کلمه ساده و پایه ای شروع شده است که از طریق  الگوریتم های پیشرفته برای پایش فعالیت و عملکرد مغزی بیماران مورد استفاده قرار می گیرند.

ادی چانگ به عنوان سرپرست این تحقیقات امیدوار است که فعالیت آن‌ها فرارتر از فاز پشتیبانی شده توسط فیسبوک باشد و بتوانند پیشرفت‌های بیشتری در چنین زمینه‌ای بدست آورند؛ وی این فناوری را یک حرکت پیشروانه در تلفیق فناوری،  علم پزشکی و روان درمانی  می دادند که قرار است راه های  ارتباطی معلولین با دنیایی خارج را هموار کنند.

وی در باره ایمپلنت مغزی می گوید: ما توسعه این فناوری را مدیون پشرفت های اخیر علم در حوزه BCIs (ارتباط مغز و کامپیوتر) هستیم؛ الگوریتم یادگیری ماشینی این پروژه می‌تواند ۵۰ کلمه مشخص را تشخیص دهد و آن‌ها را به جملات تبدیل نماید،  ما در محله اولیه  یک آرایه الکترود را روی قشر حرکتی گفتاری بیمار نصب کردیم و در طی ۵۰ جلسه تمامی فعالیت های مغزی وی را ثبت نمودیم؛ در هر جلسه این فرد بارها سعی کرد هر ۵۰ واژگان را به کار بگیرد  و در همین حال نیز الکترودها سیگنال‌های مغزی حاصل از قشر گفتاری وی را ضبط می‌کردند.

وی افزود: پس طی فرایند ۸۱ هفته ای و آمادگی بیمار رایانه مدنظر به آرایه های الکترودی متصل شد، ما به طرز شگفت انگیزی شاهد نمایش کلمات بر روی مانیتور بودیم؛ این فرد پس از تمرینات مکرر و در در جلسه اول اتصال به رایانه  توانست بیش از ۴۷ درصد از کلمات آموزش دیده را باز تولید کند؛ جالب تر اینکه پس از ادامه روند تمرینات مکرر این بازتولید به ۷۶ درصد ارتقاء یافته است.

فیس بوک که نقش پررنگی در توسعه این فناوری داشته است قصد دارد بخش بزرگی از بودجه خود را به طراحی فناوری های عصبی اختصاص دهد تا از این طریق بتواند سطح زندگی برخی از بیماران خاص را  بهبود ببخشید.

ناگفته نماند این کمپانی اکنون با محققین دانشگاه استنفورد در حال تحقیق بر روی قلم های عصبی مبتنی بر هوش مصنوعی هستند که قرار است حرکات دست بیماران معلول و ناتوان را برای طراحی و نقاشی هدایت و پشتیبانی کنند.